详情

原文传递选择用于平衡电能存储组的储能单体的系统和方法

专利名称：	选择用于平衡电能存储组的储能单体的系统和方法
摘要：	本发明涉及一种用于选择候选储能单体的方法，该候选储能单体用于平衡包括多个储能单体(3)的电能存储组(1)。该方法包括：计算(S212)对所选择组单体的平衡动作导致未来荷电状态中的至少一个未来荷电状态低于较低阈值当前荷电状态或高于较高阈值当前荷电状态的概率，该概率指示多余泄漏或过充电。该概率基于所述单体的每个单体的未来荷电状态和统计不准确度。如果该概率指示不太可能发生多余泄漏或过充电，则选择(S214、S214')该组单体作为用于平衡动作的候选者。本发明还涉及对应的系统和车辆。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	瑞典;SE
申请人：	沃尔沃卡车集团
发明人：	乔纳斯·赫尔格伦
专利状态：	有效
申请日期：	2016-12-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201680091281.3
公开号：	CN110049896A
代理机构：	中原信达知识产权代理有限责任公司
代理人：	王伟;安翔
分类号：	B60L50/60(2019.01);B;B60;B60L;B60L50
申请人地址：	瑞典,哥德堡
主权项：	1.一种用于选择候选储能单体、用于平衡包括用于电动车辆(5)的多个储能单体(3)的电能存储组(1)的方法，所述方法的特征在于以下步骤： a)估计(S202)所述储能单体中的每个储能单体的荷电状态； b)从所述多个储能单体中选择(S204)一组储能单体； c)估计(S206)所选组中的所述储能单体中的每个储能单体的未来荷电状态，所述未来荷电状态由相应的储能单体的平衡动作产生； d)计算(S208)每个所述估计出的未来荷电状态的统计不准确度； e)确定(S210)所述多个储能单体中的较低阈值当前荷电状态(502)，或者确定(S210')所述多个储能单体中的较高阈值当前荷电状态； f)计算(S212)作用在所选组的储能单体组的平衡动作导致所述未来荷电状态中的至少一个未来荷电状态低于所述较低阈值当前荷电状态的概率，所述概率由此指示多余泄漏，所述概率基于所述储能单体中的每个储能单体的所述未来荷电状态和所述统计不准确度，或者计算(S212')作用在所选组的储能单体的平衡动作导致所述未来荷电状态中的至少一个未来荷电状态高于所述较高阈值当前荷电状态的概率，所述概率由此指示至少一个储能单体的过充电，所述概率基于所述储能单体中的每个储能单体的所述未来荷电状态和所述统计不准确度，其中， g)如果所述概率指示不太可能发生多余泄漏或过充电，则选择(S214、S214')所述组的储能单体作为用于平衡动作的候选者，并且 h)对另一组储能单体重复步骤b)至g)，其中，对多个其它组重复所述步骤b)至e)。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述较低阈值当前荷电状态是不在所选组中的所述储能单体中的一个储能单体的所述当前荷电状态。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述较低阈值当前荷电状态是所述多个储能单体中的最小当前荷电状态，并且所述较高当前荷电状态是所述多个储能单体中的最大当前荷电状态。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，选择所述组的储能单体包括选择具有最高荷电状态的阈值数量的储能单体。 5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，随机选择所述组的储能单体。 6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于：创建(S502)二进制字符串(502')，所述二进制字符串包括用于所选择的储能单体的一和用于未被选择的所述多个储能单体中的储能单体的零，并且存储代表被选择作为用于平衡动作的候选者的所述组的储能单体的所述二进制字符串。 7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于：计算与所述储能组的平衡相关联的所述储能组的功率泄漏损失(Plosses)；计算指示所述电能存储组的平衡状态的罚函数(ε)，所述罚函数与超过阈值平衡状态的当前平衡状态的所述平衡状态成比例，使成本函数最小化，所述成本函数是所述功率泄漏损失和所述罚函数的组合。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述概率是对所述成本函数的所述最小化的约束，由此，仅使用所述概率指示不可能发生多余泄漏的所选组的储能单体作为所述成本函数的输入。 9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，根据所述成本函数平衡所述储能组的另一个步骤。 10.一种用于选择候选储能单体、用于平衡包括用于电动车辆(5)的多个储能单体(3)的电能存储组(1)的系统(100)，所述系统包括电池管理单元(2)，所述电池管理单元(2)包括用于确定所述储能单体的荷电状态的装置(104)，其特征在于，所述电池管理单元被构造成： a)估计所述储能单体的每个储能单体的荷电状态； b)从所述多个储能单体中选择一组储能单体； c)估计所选组中的所述储能单体中的每个储能单体的未来荷电状态，所述未来荷电状态由相应的储能单体的平衡动作产生； d)计算所述估计出的未来荷电状态中的每个估计出的未来荷电状态的统计不准确度； e)确定所述多个储能单体中的较低阈值当前荷电状态(502)，或所述多个储能单体中的较高阈值当前荷电状态； f)计算作用在所选组的储能单体的平衡动作导致所述未来荷电状态中的至少一个未来荷电状态低于所述较低阈值当前荷电状态的概率，所述概率由此指示多余泄漏，所述概率基于所述储能单体中的每个储能单体的所述未来荷电状态和所述统计不准确度，或者计算(S208')作用在所选组的储能单体的平衡动作导致所述未来荷电状态中的至少一个未来荷电状态高于所述较高阈值当前荷电状态的概率，所述概率由此指示至少一个储能单体的过充电，所述概率基于所述储能单体中的每个储能单体的所述未来荷电状态和所述统计不准确度，其中， g)如果所述概率指示不太可能发生多余泄漏或过充电，则选择所述组的储能单体作为用于平衡动作的候选者，并且 h)对另一组储能单体重复步骤b)至g)，其中，对多个其它组重复所述步骤b)至e)。 11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述较低阈值当前荷电状态是不在所述所选组中的所述储能单体中的一个储能单体的所述当前荷电状态。 12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述较低阈值当前荷电状态是所述多个储能单体中的最小当前荷电状态。 13.根据权利要求10至12中的任一项所述的系统，其特征在于，选择所述组的储能单体包括选择具有最高荷电状态的阈值数量的储能单体。 14.根据权利要求10至13中的任一项所述的系统，其特征在于，所述电池管理单元被构造成：创建二进制字符串，所述二进制字符串包括用于所选择的储能单体的一和用于未被选择的所述多个储能单体中的储能单体的零，并且存储代表被选择作为用于平衡动作的候选者的所述组的储能单体的所述二进制字符串。 15.根据权利要求10至14中的任一项所述的系统，其特征在于，所述电池管理单元被构造成：计算与所述储能组的平衡相关联的所述储能组的功率泄漏损失；计算指示所述电能存储组的所述平衡状态的罚函数，所述罚函数与超过阈值平衡状态的当前平衡状态的所述平衡状态成比例，使成本函数最小化，所述成本函数是所述功率泄漏损失和所述罚函数的组合。 16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括单体平衡单元(109)，所述单体平衡单元(109)被构造成：使所选择的储能单体放电，以使所述储能组平衡到根据所述成本函数的荷电状态的水平。 17.根据权利要求10至16中的任一项所述的系统，其特征在于，所述电池管理单元包括控制单元(108)和电子存储单元。 18.一种车辆(5)，包括：电能存储组，所述电能存储组包括多个储能单体；以及根据权利要求10至17中的任一项所述的系统。 19.一种计算机程序，包括程序代码装置，用于当在计算机上运行所述程序时执行权利要求1-9中的任一项所述的步骤。 20.一种承载计算机程序的计算机可读介质，包括程序代码装置，用于当在计算机上运行所述程序产品时执行权利要求1-9中的任一项所述的步骤。 21.一种用于控制选择候选储能单体的控制单元，所述候选储能单体用于平衡包括用于电动车辆(5)的多个储能单体(3)的电能存储组(1)，所述控制单元被构造成执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法的所述步骤。
所属类别：	发明专利